• 대한기계학회논문집B
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• 제25권10호
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• pp.1417-1426
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• 2001

Turbulent flow characteristics in the near wake of a square cylinder have been studied experimentally by using a Digital PIV method. Experiments are performed at the Reynolds numbers of 1600 and 3900 based on the free-stream velocity and the square height. The ensemble averaged turbulence statistics are acquired from 2030 realizations of instantaneous fluctuating velocity field after the conventional Reynolds decomposition. The differences in turbulent intensity and Reynolds shear stress profiles fur both oases indicate that the effect of Reynolds number seems to be descernible mainly due to the occurrence of transition in the separated shear layer. Because of the periodic nature of vortex shedding process, transverse velocity fluctuations contribute dominantly , to turbulent kinetic energy distribution. A comparison with previous LDV data obtained at much higher Reynolds number shows a fairly good agreement each other. It turns out that the effect of Reynolds number diminishes as increasing Reynolds number, which is a well-known feature of a sharp-edged bluff body wake. The streamwise variation of turbulence intensities are compared with those from a circular cylinder along the centerline at the same Reynolds number. The overall magnitudes and the decay rates of turbulence intensities are quite similar, but some differences are noticeble especially in the transverse intensity variation.

• 한국해양학회지
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• 제21권2호
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• pp.92-100
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• 1986

적도 서태평양에 존재하는 심해저 탄산염 퇴적물(시주공번호: DSDP 288과 289)에 대한 물리적 성질(밀도와 공극율), 음향학적 성질(속도와 속도성분 차이의 비), 그리고 전기적 성질(전기저항도와 전기저항 성분차이의 비)에 대한 실험실적 연구를 퇴적물의 속성작용의 관점에서 행하였다. 전기저항도의 깊이에 따른 변화는 속도의 변화양상과 거의 일치하며 전기저항도가 속성작용을 결정할 수 있는 변수의 하나가 될 수 있음을 보여주었다. 처트나 규산질 석회암 지대에서의 음향학적, 전기 적 성질의 급격한 변화는 호층을 이루는 규산염광물 때문에 공극의 모양이 크게 변 함에 기인함을 시사한다. 규산염광물 때문에 만들어진 여분의 탄산칼슘이 주변의 공극사적 상질이 크게 변하는 중요한 이유의 하나라고 생각된다. 이러한 자료는 규 산염광물의 속성작용이 탄산염퇴적물의 속성작용을 가속화시킨 결과로 해석된다.

• 한국항공우주학회지
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• 제37권11호
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• pp.1080-1088
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• 2009

평판 유동에서 유동을 제어하기 위하여 압전 세라믹을 이용한 액추에이터가 설계되었다. 액추에이터가 15Hz의 낮은 가진 주파수로 구동할 때, 설계된 액추에이터에 의해 발생된 유동 교란을 알아보기 위해 경계층 측정이 수행되었다. 경계층에서의 평균 유동속도와 섭동량이 액추에이터 끝단에서 $x/{\delta}^*=31.9$ 떨어진 하류위치에서 1축 열선프로브(55P14)로 측정되었다. 측정 결과, 속도가 느린 영역과 빠른 영역이 각각 액추에이터의 중심부근 및 바깥부분에서 관찰되었으며, 이것으로 서로 마주보며 회전하는 한 쌍의 유동방향 와류의 발생이 예측되었다. 섭동량은 액추에이터의 바깥부분에서 크게 나타났으며, 벽면근처에서 유동방향 속도의 스팬방향 변화에서 변곡점이 관찰되었다. 액추에이터가 낮은 주파수에서 구동하는 경우에는 경계층 불안정성이 액추에이터의 가진 주파수와 T-S 파동에 해당하는 주파수에서 함께 증폭된다.

• 천문학회보
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• 제46권2호
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• pp.37.2-37.2
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• 2021

Turbulence produces the density and velocity fluctuations in molecular clouds, and dense regions within the density fluctuation are the birthplace of stars. Also, turbulence can produce non-thermal pressure against gravity. Thus, turbulence plays a crucial roles in controlling star formation. However, despite many years of study, the detailed relation between turbulence and star formation remain poorly understood. As part of the Taeduk Radio Astronomy Observatory (TRAO) Key Science Program (KSP), "mapping Turbulent properties In star-forming MolEcular clouds down to the Sonic scale (TIMES; PI: Jeong-Eun Lee)", we mapped two star-forming molecular clouds, the Orion A and the ρ Ophiuchus molecular clouds, in six molecular lines (¹³CO 1-0/C¹⁸O 1-0, HCN 1-0/HCO⁺ 1-0, and CS 2-1/N₂H⁺ 1-0) using the TRAO 14-m telescope. We applied the Principal Component Analysis (PCA) to the observed data in two different ways. The first method is analyzing the variation of line intensities in velocity space to evaluate the velocity power spectrum of underlying turbulence. We investigated the relation between the star formation activities and properties of turbulence. The other method is analyzing the variation of the integrated intensities between the molecular lines to find the characteristic correlation between them. We found that the HCN, HCO⁺, and CS lines well correlate with each other in the integral shaped filament in the Orion A cloud, while the HCO⁺ line is anti-correlate with the HCN and CS lines in L1688 of the Ophiuchus cloud.

• 한국농공학회지
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• 제35권1호
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• pp.50-58
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• 1993

The sedimentation patterns at a reservoir, important to the reservoir capacity curve were simulated using a depth averaged, two-dimensional sediment transport model, that is capable of depicting velocity distributions and sediment transportation. The Banweol reservoir, whose stage capacity relationships have been surveyed before and after the construction, was selected and the daily inflow rates and stages were simulated using a reservoir operation model(DI-ROM). The applicability of the transport model was tested from the comparisons of simulated sedimentation patterns to the surveyed results. The simulated inflow rates and water level fluctuations at the reservoir during twenty-one years from 1966 to 1986, showed that water levels exceeding 80 percent of the total capacity occurred for 70 percent of the periods and inflow rates less than 5000rn$^3$/day sustained for 54 percent of the spans. Dorminant flow directions were simulated from two streamflow inlets to the dam site. And simulated sediment concentrations were higher near the inlets and lower at the inside of the reservoir. Sediment was deposited heavily near the inlets, and portions of sediments were distributed along the flow paths within the reservoir. The comparisons between the simulation results and the surveyed depositions were partially matched. However, it was not possible to compare two results at the upper parts of the reservoir where dredging was carried out few times for the purpose of reservoir maintenance. This study demonstrates that sedimentation patterns within the reservoir are closely related to incoming sediment and flow rates, water level fluctuations, and flow circulation within the reservoir.

• 해양환경안전학회지
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• 제22권1호
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• pp.118-122
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• 2016

Froude(Fr) 수의 상사성을 통해 문풀의 크기와 유동 속도를 결정할 경우 축척비에 따라 문풀 내부 유동에 대한 Reynolds(Re) 수가 크게 달라진다. 즉 같은 Fr 수를 갖는다 할지라도 축척비에 따라 문풀 내부 유동 특성이 달라질 수 있음을 의미한다. 본 연구에서는 같은 Fr 수로 상사되었을 때 축척비가 문풀 내부 유동 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 2차원 수치 해석을 수행하였다. 문풀의 크기가 작을 때 문풀에 작용하는 힘은 매우 주기적인 특성을 보이는 반면 문풀의 크기가 커질수록 주기가 일정하지 않은 교란 특성을 보이기 때문에 과도 응답과 통계적 정상 상태의 응답을 구분하기 어려워진다. 주파수 특성에 있어서도 축척비의 제곱근에 반비례하여 나타나는 주파수 특성($f_{0.5}{\approx}{\sqrt{2}}f_1{\approx}2f_{2.0}$)은 Fr 수의 상사성에 따른 유동 특성으로 볼 수 있으나, 문풀의 크기가 클 때 매우 낮은 주파수($f_{2.0}=0.07$)로 문풀 내부에서 매우 강한 와가 발생하는데 이는 축척비에 따른 영향이다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권1호
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• pp.33-42
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• 2022

본 연구에서는 3차원 상용 수치모형 Flow-3D를 활용하여 상류 수위(유입유량) 변동, 격벽의 간격(pool의 길이) 변화, 잠공 유무 등에 따른 아이스 하버 어도 내 흐름 양상을 분석하였다. 수치모의 결과의 적합성을 입증하기 위해 경안천 대곡교 하류에 설치된 실제 어도에서 3차원 초음파 유속계를 사용하여 어도 출구부 단면 유속과 유량을 관측하였다. Flow-3D 모형에는 난류 모듈로 4가지를 선택할 수 있는데, 관측 자료로 검증 결과 RNG 모형이 아이스하버 어도 내 흐름 특성을 가장 잘 재현하였다. 하천의 유량 전량이 어도로만 유입되어 흐른다는 조건에서 수위 변화에 따른 어도 내 유속구조를 모의해 보았다. 그 결과 최저수위에서는 잠입류와 표면류가 혼재하여 발생하였는데, 최저수위에서 약 10 cm 이상만 수위가 상승하여도 모든 pool에서 잠입류가 사라지고 오직 표면류만 발생하였다. 예상과 달리 수위가 조금 상승해도 흐름이 꽤 단순하게 표면류 위주로 발생하였다. 격벽간 간격을 늘려주면 수위가 상승하더라도 잠입류와 표면류가 혼재되어 나타나는 현상이 지속되었다. 그리고 격벽 하단에 잠공이 있는 경우가 없는 경우에 비해 잠입류가 여러 pool에서 생성되는 경향을 보였다. 보다 적극적인 어도 사후 관리로 잠공 폐색을 막아 어도 내 다양한 흐름이 생성될 수 있도록 유도하는 것이 필요해 보인다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제56권spc1호
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• pp.1049-1058
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• 2023

보와 저낙차 댐과 같은 하천횡단구조물을 통과하는 흐름은 도수 현상을 동반하는 급변류가 지배적이다. 구조물 하류에서 도수로 인한 유속과 수면의 강한 비정상성은 수공구조물의 안정에 영향을 줄 수 있다. 특히, 높은 Froude 수 조건에서 발생하는 정상도수는 공기연행이 현저하게 발생하여 흐름 특성은 더욱 복잡해진다. 이 연구에서는 Froude 7.3 조건에서 발생하는 정상도수를 모의하기 위해서 큰와모의 기법과 하이브리드 VoF 기법을 이용한 수치모의를 수행하였다. 수치모의 결과는 구조물 하류 바닥면에서 계측된 순간최대압력과 시간평균압력 분포를 유사하게 재현하는 것으로 나타났다. 단, 구조물 직하류에서의 순간최소압력 분포는 대상으로 하는 실험 계측값과 반대의 양상을 보이지만, 유사한 다른 시험과는 같은 양상을 보임으로써 본 연구에서 수행한 수치모의는 합리적으로 압력변동을 예측하는 것으로 판단된다. 도수 중앙부에서의 연직방향 유속분포와 공기농도분포는 유사한 조건의 실험 결과들과 자기상사성을 보이면서 양호하게 일치하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 본 연구에서 적용한 큰와모의 기법과 하이브리드 VoF 기법이 높은 Froude 수 조건에서 강한 공기연행을 동반하는 도수현상을 양호하게 재현할 수 있음을 보여준다.

• 한국해양공학회지
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• 제28권4호
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• pp.261-267
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• 2014

Because a change in the natural frequencies of a structure indicates structural health problems, monitoring the natural frequencies crucial. Long-term measurement for the Uldolmok tidal current power plant structure has shown that its natural frequencies fluctuate with a constant cycle twice a day. In this study, lab-scale tests to investigate the causes of these natural frequency fluctuations were carried out in a circulating water channel. Three independent variables in the tests that could affect the fluctuation of the natural frequencies were the water level, current velocity, and boundary condition between the specimen and the bottom of the circulating water channel. The experimental results were verified with numerical ones using ABAQUS. It was found that the fluctuation of the natural frequencies was governed by a decrease in stiffness due to the boundary condition much more than the effect of added mass. In addition, it was found that the natural frequency would decrease with an increase in the tidal current velocity because of its nonlinearity when the boundary condition was severely deteriorated due to damage.

• Wind and Structures
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• 제24권1호
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• pp.1-24
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• 2017

Wind environment in urban residential areas is an important index to consider when evaluating the living environment. However, due to the complexity of the flow field in residential areas, it is difficult to specify the correct inflow boundary conditions in the large eddy simulation (LES). In this paper, the weighted amplitude wave superposition (WAWS) is adopted to simulate the fluctuating velocity data, which satisfies the desired target wind field. The fluctuating velocity data are given to the inlet boundary of the LES by developing an UDF script, which is implemented into the FLUENT. Then, two numerical models - the empty numerical wind tunnel model and the numerical wind tunnel model with spires and roughness elements are established based on the wind tunnel experiment to verify the present method. Finally, the turbulence generation approach presented in this paper is used to carry out a numerical simulation on the wind environment in an urban residential area in Lisbon. The computational results are compared with the wind tunnel experimental data, showing that the numerical results in the LES have a good agreement with the experimental results, and the simulated flow field with the inlet fluctuations can generate a reasonable turbulent wind field. It also shows that strong wind velocities and turbulent kinetic energy occur at the passageways, which may affect the comfort of people in the residential neighborhood, and the small wind velocities and vortexes appear at the leeward corners of buildings, which may affect the spreading of the pollutants.